Практикуемся в понимании процессов, происходящих в акустических оформлениях. Сегодня я расскажу о необычном способе установки пары басовых динамиков (или любого другого чётного числа НЧ головок). Обычно такую установку называют изобарической или пуш/пул (тяни/толкай), хотя это немного разные вещи.
После этого обсуждения проверим, что у нас получится увидеть на реальных измерениях:) Тестовая установка собрана, но ещё не испытана, поэтому на данный момент мы в равных условных:) Накидаем вариантов, как это должно себя вести, а потом посмотрим, что происходит на самом деле.
Кстати, судя по комментариям под вводным постом с такими фотографиями:
Народ определенно не понял, в чём суть идеи, и до публикации статьи я увидел только один комментарий, который полностью расписал, о чем пойдет речь и в чем смысл. Вот этот комментарий:
Мне кажется, что основная сложность возникла с тем, что было не очевидно, что из МДФного корпуса наружу смотрит только один динамик, второй трудится внутри объема.
Не суть, давайте разбираться, зачем это нужно и что это может дать?
Вот пара схем возможной установки динамиков, пуш-пул без изобарика мы тоже сегодня затронем:
Первая схема, слева - тот самый пуш-пул. Одинаковые басовые динамики, выполняющие одну и ту же задачу, устанавливают таким хитрым образом. Что это даёт?
Реальный динамик может быть не совершенным, и движение подвижной системы в корзину или из нее может быть не полностью симметричным из-за конструктивных особенностей динамика. Это приводит к искривлению исходного сигнала, чего, конечно же, нам не нужно. Но, если мы возьмём второй такой же динамик, и развернем его, то нессиметричности движения будут в значительной степени компенсироваться! Может и гармоники тоже будут вычитаться, посмотрим, сравним искажения.
Естественно, речь идёт о низких частотах, на которых практически нет разницы, какой стороной к слушателю повернут динамик. На средних частотах эта разница будет, и она будет значительной. Поэтому эти приколы нормально будут работать только для низкочастотных, сабвуферных динамиков, которые даже не пытаются играть среднечастотный диапазон.
В реальной жизни такое расположение динамиков будет смотреться довольно странно, поэтому чаще применяют размещение динамиков в разных плоскостях. Например, на фронтальной панели у нас привычно установленный динамик, магнитом внутрь, диффузором наружу. Мы его видим, им любуемся, акустика выглядит вполне традиционно, тревоги не вызывает. Второй динамик установлен внизу колонки, диффузором внутрь, магнитом наружу, его не видно, но работу он свою делает. Итог смотрится более естественно и гармонично!:)
А вот, что можно найти в поисковике по запросу "пуш-пул":
С этим вроде разобрались. Что такое изобарное включение динамиков? Смотрим на правую часть схемы, снова продублирую ее здесь:
Подвижные системы динамиков при таком подключении движутся синхронно: одновременно вправо и одновременно влево. Для этого нам нужна такая схема включения:
Необычно, плюс одного динамика соединяем с минусом другого - не совсем так, как мы привыкли собирать параллельное соединение:) Но это логично, ведь нам важно, чтобы диффузоры двигались в одном направлении - либо оба внутрь, либо оба наружу. Так как один из динамиков перевернут - нужно менять его полярность.
Таким образом, мы получаем сдвоенный динамик. У которого 2 мотора, 2 подвижных системы (плюс масса воздуха, заключённого между диффузорами), удвоенная упругость, но при этом площадь диффузора осталась прежней, как и у одного динамика. Из-за увеличения жёсткости и не изменения площади мы получаем уменьшение вдвое эквивалентного объема, а значит нам будет нужен корпус меньшего размера!
Так как в этом случае полноценно работает 2 мотора, то и мощность тоже может удвоится, лишь бы не упереться в ограничения по линейному ходу:)
А вот чувствительность упадёт, потому что площадь излучения неизменна, а жесткость и масса суммарной подвижной системы возросли.
Стало яснее? Теперь нужно определить, зачем нам может пригодиться такая схема установки динамиков!
1 - потенциальное увеличение качества звука из-за компенсации нессиметричности динамиков.
2 - увеличение мощности и громкости при сохранении компактных размеров. Если мы ограничены в объеме, то такое применение второго басовика позволит и добавить громкости и уменьшить размер акустического оформления (добавить громкости получится, если мы упираемся именно в электрическую мощность, а не в линейный ход динамика). Обычное применение второго динамика удвоит размеры необходимого корпуса.
Эти схемы установки динамиков пригодны только для баса. Кроме одной:)
Изобарное соединение динамиков, при котором магниты смотрят друг на друга, а диффузоры наружу пригодны для использования в широкой полосе.
Мы просто получаем большой, глубокий сдвоенный динамик, который точно так же устанавливается внутрь корпуса, и снаружи можно и не понять, что именно там наворочено внутри.
Мы контактируем с обычным диффузором, который излучает и бас и средние частоты так же, как это и задумывалось производителем (если конечно производитель об этом задумывался:)
В этом случае у нас получается два преимущества.
Первое преимущество: если динамики слабенькие, то такое расположение их магнитов позволит немного увеличить магнитное поле в зазоре и убавить добротность: динамики будут подрабатывать обратными магнитами друг для друга. Если этого не нужно - просто разносим динамики хотя бы на сантиметр, это значительно ослабит их взаимодействие.
Второе преимущество: лучшая изоляция от призвуков корпуса. Все мы хотим иметь толстенные, жёсткие стенки корпуса, чтобы они обеспечивали абсолютную жесткость и через них не проходило ни капли лишнего, паразитного звука. Который должен полностью погасится в объеме колонки. Так ведь? А вас не смущает, что среди толстостенного великолепия у нас всех как минимум одна дыра в корпусе диаметром 16см или больше, прикрытая тонким, почти невесомым конусом?:) Через это слабое место может проходить нехилое количество ненужных внутрикорпусных переотражений, которые не сделают звук вашей акустической системы чище. Когда у нас 2 мембраны, да ещё и разделенные расстоянием - это значительно более эффективная изоляция!
Простыми словами, такая конструкция динамиков будет менее чувствительна к наполнению корпуса, к его стоякам и прочим проблемам и призвукам. Основной удар принимает на себя внутренний динамик, и далеко не всё будет передано на внешний, который в комфортных условиях сможет более чисто исполнить среднечастотный диапазон.
Подчеркну, что это актуально только при таком расположении динамиков. И это пока лишь предположение)
Если динамики установлены магнитом наружу, то взаимодействие их магнитных полей не значительное, и вряд ли повлияет на процесс, а лучшая изоляция от призвуков корпуса на низких частотах не особо и важна.
Есть у такой схемы и недостатки:
1 - необходимость лишней пары динамиков;
2 - уменьшение чувствительности, в том числе и из-за того, что один из динамиков играет в корпус, а не в пространство;
3 - утяжеление подвижки, потому что при таком раскладе воздух между диффузорами тоже становится частью подвижной системы. Сомневаюсь, что это очень уж значительно, но всё же)
С тем, как это работает в реальности мы разберемся в следующей статье, измерения я ещё не проводил.
А пока попробуем проверить основные тезисы, смоделировав такое включение в БассБокс6:
Красный - изобарный пушпул в фазоинверторном корпусе. Настройку ФИ программа определила сама, как самую оптимальную с точки зрения её алгоритмов.
Бежево-коричневый - один динамик в том же корпусе, с той же настройкой. Видим, что увеличилась громкость на средних частотах на 3дб, но настройка порта фазоинвертора не выглядит оптимальной.
Желтый - один динамик в корпусе того же объема, но настройку программа выбрала оптимальной для параметров одного динамика в корпусе такого же объема. (Настройка на 10Гц выше)
По расчетам видим, что такое использование динамиков снижает чувствительность, но позволяет получить больше баса из корпуса ограниченного объема. Иными словами, для такой спарки из динамиков корпус нужен вдвое меньшего объема, чем нужен был бы одному динамику при обычном использовании.
На практике, конечно, разница в объемах корпуса будет не двукратной, хотя бы потому, что такой сдвоенный динамик вытесняет гораздо больше объема, чем обычный.
Но, согласитесь, перспектива интересная: если запрятать внутрь корпуса динамик, идентичный внешнему басовику или нч/сч динамику, то можно уменьшить объем всей АС, увеличить мощность, поднять качество, обеспечивая лучшие условия работы для внешнего динамика.
Круто же! Сработает, как думаете?
Результаты измерений в первую очередь появятся на Бусти, буду очень благодарен за подписку! Тем самым, вы даёте мне возможность делать этот и другие акустические эксперименты)